DE60217321T2

DE60217321T2 - Verfahren für funktionelle regeneration von der porösität von formen zur herstellung von keramischen gegenständen

Info

Publication number: DE60217321T2
Application number: DE60217321T
Authority: DE
Inventors: Vasco Mazzanti
Original assignee: Sacmi Imola SC
Current assignee: Sacmi Imola SC
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2022-05-22
Also published as: EP1389156B1; EP1389156A1; EP1295690A1; ES2369026T3; BR0216083B1; US20040021239A1; DE60217321D1; ATE518632T1; ATE350203T1; US7763193B2; EP1775090A2; EP1775090B1; BR0205273A; EP1775090A3; BR0205273B1; PT1775090E; US20070267770A1; WO2002094524A1; ES2279867T3; JP2004520207A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von keramischen Gegenständen, insbesondere Sanitärzubehör, wobei diese Gegenstände durch das Gießen einer keramischen Masse (auch Schlicker genannt) in Formen aus porösen, entwässernden Werkstoffen geformt werden. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung ein Behandlungsverfahren zur Wiederherstellung der porösen Funktionalität des Werkstoffes, aus dem die Gussformen hergestellt sind, der infolge des Gebrauchs der Formen verstopft.
Stand der Technik
Formen aus porösem Werkstoff zur Fertigung keramischer Gegenstände beinhalten einen oder mehrere Formhohlräume, jeweils begrenzt durch eine Oberfläche, die dazu dient, die Außenoberfläche des keramischen Gegenstandes zu formen und die verbunden ist mit einem Netzwerk von Entwässerungskanälen und einem System zum Befüllen des Formhohlraums mit der keramischen Masse sowie zum Entleeren des Hohlraums. Spezielle Entwässerungs-Sammelleitungen und Schlicker-Sammelleitungen bieten jeweils Zugang von der Außenseite der Form zum Entwässerungskanalsystem und zum Befüllungs- und Entleerungssystem des Formhohlraums der Form.
Nach dem Funktionsprinzip sind die genannten Formen als eine Art Entwässerungsfilter anzusehen, in dem die keramische Masse, die als wässrige Suspension extrem feiner Festpartikel in den Formhohlraum gegossen wird, zurückgehalten und geformt wird, während der Flüssiganteil durch die umgebende Formungsoberfläche, die wie ein Filtersieb wirkt, abgetrennt wird.
In der Praxis werden solche Formen durch eine Maschine angesteuert, die den Formgebungszyklus steuert. In bestimmten Zyklusphasen können dem Formentwässerungssystem sogenannte Betriebsmedien (Wasser, Luft und Waschlösungen) zugeführt werden. Diese Medien können auf zwei Methoden zugeführt werden, nämlich gegen den Strom oder durch Absorption. Bei Zuführung gegen den Strom werden die Betriebsmedien über die Entwässerungs-Sammelleitungen in das Entwässerungssystem eingeleitet, fließen dann hinunter in den Formhohlraum und dabei durch die formgebenden Oberflächen hindurch. Bei der Zuführung durch Absorption mit Fließrichtung parallel zum Strom werden die Betriebsmedien auf die formgebenden Oberflächen aufgebracht und dort belassen, um durch Schwerkraftwirkung oder mit Hilfe eines Unterdrucks zum Entwässerungssystem durchzusickern.
In der Sanitärindustrie sind die Rohstoffe, die für die keramischen Massen, das heißt den Schlicker, verwendet werden, anorganischer Natur und werden durch industrielle Aufbereitung oder direkt aus natürlichen Lagerstätten gewonnen. Im zuletzt genannten Fall können daher Verunreinigungen durch organische Substanzen oder andere mineralische Verbindungen enthalten sein.
Schlicker besteht normalerweise aus fein gemahlenen und in Wasser dispergierten Tonen, Feldspat und Quarz industrieller Art. Die Durchmesser der Festpartikel in diesen keramischen Massen betragen von einigen Bruchteilen eines μm bis zu etwa 40 μm.
Wird daher eine Form aus porösem Werkstoff (beispielsweise eine Form aus mikroporösem Harz) während ihres Gebrauchs nicht gezielten und regelmäßigen Instandhaltungsbehandlungen unterzogen, kann es infolge der natürlichen Penetration von Partikeln aus der keramischen Masse oder der Infiltration von Verunreinigungen aus der Luft und/oder dem Wasser, die beim Gebrauch der Form zum Einsatz kom men, zu einer teilweisen oder vollständigen Zusetzung der Poren kommen. Außerdem kann die Filterschicht einer Form auch versehentlich durch die Verschmutzung mit Substanzen beeinträchtigt werden, die von außerhalb des Produktionszyklus eintreten, wie zum Beispiel Fette, Öle, usw.
Die Auswirkungen der Substanzen, die in die Poren des Filtersiebs der Form einsickern, können wie folgt klassifiziert werden: biologische und organische Verschmutzungen; anorganische Verkrustungen; und gemischte Verkrustungen, die ein Kombination der verschiedenen, oben genannten Typen darstellen.
Im Falle biologischer Verschmutzungen sind die verschmutzenden Substanzen (Kontaminanten) die Verunreinigungen, die in den Gemischen oder in dem Betriebswasser der Form enthalten sind, wie beispielsweise Humus und Bakteriengehalt im Allgemeinen.
Wie bereits erwähnt, sind organische Verschmutzungen durch das versehentliche Vorhandensein von Fetten und/oder Ölen verursacht.
Verschmutzungen durch Verkrustungen sind auf die Klumpenbildung infolge der Wechselwirkung von Partikeln im Gemisch mit Salzen oder Oxiden zurückzuführen. Letztgenannte können als Verunreinigungen in den Rohstoffen und/oder in dem für die Gemischbereitung verwendeten Wasser vorhanden sein oder können während der verschiedenen Schritte des technologischen Zyklus in die Form eingeführt werden (beispielsweise mit dem Wasser beim Waschen der Form).
Das Dokument DE-2 107 018 offenbart eine Methode zur Formung von keramischen Gegenständen, bei der Druckluft zum Trocknen der porösen Formen verwendet wird.
Das Dokument GB-1 337 492 offenbart eine Methode zur Formung von keramischen Gegenständen und beschreibt den Einsatz von Warmluft zur Beschleunigung des Trocknungsprozesses der porösen Formen. In Patentanmeldung EP-A-0 463 179 wird eine Hochdruckvorrichtung offenbart, die zur Formung keramischer Gegenstände in porösen For men dient und eine Ultraschalleinheit zur Reinigung der Form beinhaltet.
US-A-4,076,779 offenbart eine Methode zur Wiederherstellung der Fluiddurchlässigkeit der Formoberfläche durch Behandeln der verschmutzten Oberfläche mit einer fluorhaltigen Säure und anschließendem Aufbringen eines unter Druck stehenden Fluids durch die Poren. Derzeit sind keine Verfahren zur Regeneration der Formenwerkstoffe bekannt, mit denen die ursprüngliche Mikroporosität des Werkstoffes vollständig wiederhergestellt werden kann. Daher gibt es keine Abhilfe gegen die fortschreitende Verschlechterung der Funktionalität der aus Harz gefertigten Formen, mit daraus folgender Verschlechterung der Produktionsbedingungen in den speziellen Schritten des betreffenden Verfahrens (Formgebung und Entformen des Gegenstandes aus der Form). Aus diesen Gründen müssen die Formen nach einer bestimmten Gebrauchsdauer ersetzt werden.
Darstellung der Erfindung
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Einführung eines Verfahrens zur Regeneration der Funktionalität der Porosität der Werkstoffe, bei dem die verschiedenen Arbeitsschritte sorgfältig ausgewählt und in einer vorgegebenen Reihenfolge geordnet sind, wobei Methoden zur Anwendung kommen, welche die systematische und vollständige Beseitigung der verschiedenen Kontaminanten ermöglichen und gleichzeitig die Durchführung der gesamten Verfahrensschritte mit einem hohen Leistungsgrad ermöglichen, so dass eine beachtliche Verlängerung der Standzeit der Formen erzielt werden kann.
Gemäß bestimmter Aspekte der vorliegenden Erfindung stellt diese ein Verfahren zur funktionellen Regeneration der Porosität der Werkstoffe bereit, die zur Fertigung von Formen für die Herstellung keramischer Gegenstände verwendet werden, wie in dem unabhängigen Verfahrensanspruch beschrieben.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Arbeitsstation gemäß dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch 26.
Die abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte, vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Die Reihenfolge einiger der Schritte im Verfahren offenbarte unerwartet eine synergische Verstärkung der Auswirkungen der einzelnen Schritte, welche durch die Verlängerung der Formstandzeiten bedeutende Einsparungen bei den Installations- und Betriebskosten ermöglicht.
Beschreibung der Zeichnungen
Die technischen Merkmale der Erfindung im Hinblick auf die oben genannten Ziele sind deutlich in den nachfolgenden Patentansprüchen beschrieben und ihre Vorteile werden in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen dargelegt, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen, ohne den allgemeinen Anwendungsbereich einzuschränken. Hierbei zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer ersten Schrittabfolge in dem Regenerationsverfahren, in der die durch organische Verschmutzung beeinträchtigte Porosität des Formenwerkstoffs regeneriert wird;
2 eine schematische Darstellung einer zweiten Schrittabfolge in dem Regenerationsverfahren, in der die durch anorganische und biologische Verschmutzung beeinträchtigte Funktionalität der Porosität der Formen regeneriert wird;
3 eine stark schematische Darstellung eines zur Regeneration der durch gemischte Verschmutzung beeinträchtigten Porosität geeignetes Regenerationsverfahren;
4 ein Aufbauschema einer Arbeitsstation, in der das erfindungsgemäße Verfahren implementiert ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
3 der beigefügten Zeichnungen zeigt als Ganzes ein funktionelles Blockdiagramm eines Formbehandlungsverfahrens für Formen aus porösem Werkstoff für die Herstellung keramischer Gegenstände. Das Verfahren ist dazu vorgesehen, die ursprüngliche Funktionalität der durch den wiederholten Gebrauch der Form beeinträchtigten Porosität des Werkstoffes wieder herzustellen.
Wie oben erwähnt, wird die Porosität der Form hauptsächlich durch drei Arten von Verschmutzungen beeinträchtigt:
organische Verschmutzungen; biologische und/oder bioorganische Verschmutzung; anorganische Verschmutzungen oder Verkrustungen. Der zweite und dritte Typ können auch zu gemischten Verkrustungen führen.
Wie bereits erwähnt, sind organische Verschmutzungen durch das versehentliche Vorhandensein von Fetten und/oder Ölen verursacht.
Im Falle biologischer Verschmutzungen sind die verschmutzenden Substanzen die Verunreinigungen, die in den Gemischen oder in dem Betriebswasser der Form enthalten sind, wie beispielsweise Humus und Bakteriengehalt im Allgemeinen.
Verschmutzungen durch Verkrustungen sind auf die Klumpenbildung infolge der Wechselwirkung von Partikeln im Gemisch mit Salzen oder Oxiden zurückzuführen. Letztgenannte können als Verunreinigungen in den Rohstoffen und/oder in dem für die Zubereitung des Gemischs verwendeten Wasser vorhanden sein oder während der verschiedenen Schritte des technologischen Zyklus in die Form eingeführt werden (beispielsweise mit dem Wasser beim Waschen der Form).
Das Verfahren in seiner Gesamtheit, das heißt, wenn alle oben aufgeführten Arten von Verschmutzungen vorhanden sind, beinhaltet einen ersten Schritt der Beseitigung der durch organische Substanzen verursachten Verschmutzungen; wobei dieser Schritt gefolgt ist von Schritten zur Beseitigung der Verschmutzungen biologischen Ursprungs; zum Angreifen anorganischer Verkrustungen, um deren Abbröckeln zu verursachen, und unter Verwendung der Fluidisierung zur Beseitigung der in die Poren infiltrierten anorganischen Substanzen.
Die ersten Schritte der Beseitigung von Verschmutzungen, die durch organische Substanzen verursacht sind, sind symbolisch durch den Block A in 3 und in der Abfolge in 1 dargestellt. Die zweiten, dritten und vierten Schritte sind symbolisch durch den Block B in 3 und durch die Abfolge in 2 dargestellt. Es ist zu beachten, dass die in Block A und Block B dargestellten Schritte in der gezeigten Reihenfolge ausgeführt werden müssen, während in Block B die Unterschritte der Beseitigung der Verschmutzungen biologischen Ursprungs und des Angreifens der anorganische Verkrustungen nicht unbedingt in der dargestellte Reihenfolge ausgeführt werden müssen.
Die oben beschriebene vollständige Abfolge umfasst die systematische Behandlung aller Arten von Verschmutzungen, die normalerweise eine aus mikroporösem Harz gefertigte Form zur Herstellung von keramischen Gegenständen, vorzugsweise Sanitärzubehör, beeinträchtigen können.
Wenn allerdings nur einige Arten von Verschmutzungen vorhanden sind, können die auf die Beseitigung der definitiv nicht vorhandenen verschmutzenden Substanzen bezogenen Verfahrensschritte bei dem Verfahren weggelassen werden, wenn auch die oben genannte vorbestimmte Reihenfolge für die verbleibenden Schritte unverändert beibehalten werden muss.
Eine spezielle automatisierte Station (4), die über programmierbare automatische Steuerungseinrichtungen, zum Beispiel eine SPS, gesteuert wird, kann es ermöglichen, ja nach der Art des oder der Kontaminanten die jeweils auszuführenden Schritte und den Anfangsschritt, ab dem das geordnete Verfahren beginnen muss, auszuwählen.
Genauer gesagt beinhaltet die Beseitigung der durch organische Substanzen verursachten Verschmutzungen (1) das Aufbringen eines Flüssigkeitsstroms auf den porösen Formenwerkstoff, wobei der Flüssigkeitsstrom aus einem alkalischen Fluid, wie beispielsweise einer al kalischen Lösung besteht, die eine Mischung aus Reinigungsmitteln und grenzflächenaktiven Mitteln ist. Die Reinigungsmittel sind vorzugsweise kationischer und nichtionischer Art und die grenzflächenaktiven Mitteln sind aus der Gruppe der Alkylamino-Polyethoxylate ausgewählt.
Das Diagramm in 1 zeigt auch, wie die praktische Beseitigung der durch organische Substanzen verursachten Verschmutzungen – symbolisch als Schritt A1 bezeichnet – das kontinuierliche und wiederholte Aufbringen der alkalischen Lösung in der Form beinhaltet, bis eine Kontrollbedingung erfüllt ist, welche das Stoppen des Umlaufs der Lösung erlaubt. Ein nachfolgender Umlauf eines Waschfluids, wie beispielsweise Druckwasser – symbolisch als Schritt A2 bezeichnet – wäscht, spült und entfernt die Reinigungsmittellösungen und die abgelösten Kontaminanten aus der Form. Schließlich dient ein nachfolgender Umlauf eines gasförmigen Fluids, wie beispielsweise Luft, zum Trocknen der Poren des Werkstoffes, aus dem die Form gefertigt ist, und zur mechanischen Entfernung eventuell in der Form zurückgebliebenen Rückstände.
Auf den Schritt der Beseitigung der Verschmutzungen, die durch organische Substanzen verursacht sind, folgt der Teil des Verfahrens, in dem die anorganischen und biologischen Kontaminanten angegriffen werden (Block B in 3).
2 zeigt deutlich, dass dieser Verfahrensteil einen ersten Schritt des Angreifens der Verkrustungen in saurer Umgebung – Schritt B1 – beinhaltet, gefolgt von einem Schritt des Angreifens dieser Verkrustungen in alkalischer Umgebung – Schritt B3. Zwischen den Schritten B1 und B3 wird ein Desinfektionsschritt in alkalischer Umgebung durchgeführt, der als B2 bezeichnet wird. Die nachfolgenden Schritte B4 und B5 beinhalten eine weitere Behandlung der Verkrustungen in alkalischer Umgebung, während ein am Ende des Verfahrens durchgeführter Schritt B6 die weitere Entkrustung in saurer Umgebung ermöglicht.
Der Schritt des Angreifens der Verkrustungen in saurer Umgebung – Schritt B1 – kann als Erstes und der Schritt des Desinfizierens in alkalischer Umgebung – Schritt B2 – als Zweites durchgeführt werden, oder, falls erforderlich, kann deren Reihenfolge vertauscht werden.
Allerdings übt der Schritt B1 durch das Aufbringen von sauren Lösungen auf die Form 2 auch eine gewisse biozide Wirkung aus und unterstützt damit die Beseitigung biologischer Kontaminanten.
Genauer gesagt beinhaltet das – als Schritt B1 bezeichnete – Angreifen anorganischer Verkrustungen in saurer Umgebung das wiederholte Aufbringen eines ersten Fluids mit saurem pH-Wert, beispielsweise einer wässrigen Lösung einer Mischung aus einer oder mehreren Säuren, auf die Form über das entsprechende Entwässerungssystem. Die genannte Lösung enthält vorzugsweise Säurekonzentrationen nicht über 10 Gew.-% und ist, falls erforderlich, durch die Anwesenheit von Wirkstoffen in saurer Umgebung unterstützt.
Bei der Auswahl der geeignetsten Arten von Säuren und Hilfsstoffen ist die chemische Beschaffenheit der Verkrustungen zu berücksichtigen. Beispielsweise können durch keramischen Massen verursachte Verkrustungen wirksam mit Salzsäure, Flusssäure oder Mischungen aus diesen beiden behandelt werden.
Andere verwendbare Säuren sind Schwefelsäure und Salpetersäure, die entweder einzeln, untereinander gemischt oder mit den oben genannten Säuren gemischt zum Einsatz kommen können.
Zur Durchführung des Desinfektionsschrittes in alkalischer Umgebung – Schritt B2 – kann ein Waschfluid in Umlauf durch die Form gebracht werden. Das Waschfluid kann eine Waschlösung sein, die biozide Wirkstoffe enthält, die mit der Art der biologischen Verschmutzung in der Form kompatibel sind. Beispielsweise haben wässrige Lösungen, die eine aus der Gruppe der Natriumhypochlorite oder quartären Ammoniumsalzen gewählte biozide Substanz enthalten, ein breites Anwendungsspektrum als starke Biozide und Desinfektionsmittel.
Sowohl der Desinfektionsschritt B2 als auch der Entkrustungsschritt in alkalischer Umgebung B3 können vorteilhaft mit Schrittabfolgen kombiniert werden, die das Durchleiten von Druckluft durch die Form beinhalten.
Die anderen Verfahrensschritte, die durch die Schritte B4 und B5 dargestellt sind, dienen zur Entkrustung der Poren des Formenwerkstoffs – der durch die keramischen Massen verursachten Verkrustungen – durch das Waschen mit Umlauf eines alkalischen Fluids, wie beispielsweise einer wässrigen alkalischen Lösung.
Die Lösung, der Verflüssiger zugesetzt werden, die entsprechend der Hauptsubstanzen in den Verkrustungen zu wählen sind, kann auch mit Abfolgen durch die Form geblasener Luft kombiniert werden. Beispiele von Verflüssigern, die für keramische Massen geeignet sind, sind Verbindungen wie beispielsweise Polyphosphate und Natrium- und Ammoniumsalze von Polyacrylaten mit niedrigem Molekulargewicht.
Der als B6 bezeichnete weitere Entkrustungsschritt in saurer Umgebung beinhaltet das aufeinanderfolgende, wiederholte Aufbringen eines Waschfluids auf die Form, das vorzugsweise aus einer wässrigen sauren Lösung oder Mischungen von Säuren mit einer Konzentration von bis zu 20 Gew.-% besteht. Es können die gleichen Stoffe wie in Schritt B1 verwendet werden.
Der Wasserumlauf durch die Form dient zum Endspülen der Poren des Formenwerkstoffs.
Selbstverständlich kann das Verfahren die Wiederholung, auch nur teilweise, eines oder mehrerer kennzeichnender Schritte beinhalten, wie – als Beispiel und ohne den Anwendungsbereich des Erfindungsgedankens einzuschränken – in 2 dargestellt. Die genannte Fig. zeigt, wie nach der Durchführung des Schrittes B6 und des nachfolgenden Schrittes des Waschens mit Wasser, die Trocknungsschritte wiederholt werden können, die Schritte B4 und B5 und die zugehörigen zusätzlichen Wasch- und/oder Trocknungsschritte. Alternativ dazu ist es auch möglich, nur den Schritt B5 auszuführen, oder auch nur die Schritte zum Waschen und/oder Trocknen des Werkstoffes, aus dem die Form 2 gefertigt ist, zu wiederholen. Die zyklische Wiederholung der Schritte bleibt aktiviert, bis eine vorbestimmte Kontrollbedingung erfüllt ist. Die in 3 schematisch dargestellte Formregenerationsstation besteht im Wesentlichen aus einem Behandlungstank 1, über dem die zu regenerierenden Formen 2 angeordnet sind. Ein ringförmiges Rohr 3 mit einer Pumpe 4 leitet die von geeigneten Zufuhrtanks 6a und 6b kommenden Waschlösungen unter Druck dem Entwässerungssystem der Form 2 zu. Daraufhin werden diese dem Tank 1 entnommen und wieder in den Umlauf und auf die Form 2 rückgeführt. Ein System aus Abfangeinrichtungen – wie beispielsweise Magnetventilen 5, die über eine SPS 7 angesteuert werden – ermöglichen es, den Umlauf der für die Behandlung der Form 2 verwendeten Lösungen zu stoppen und diese zu einem Auslass 8 zu leiten. Die Rohre 9, 10, 11, 12, die zu dem ringförmigen Rohr 3 führen und ebenfalls mit geeigneten Magnetventilen 5 ausgestattet sind, deren Schaltung über die SPS 7 gesteuert wird, ermöglichen es, dass das Rohr 3, das die Fluide zur Form 2 leitet, mit unter Druck stehender Luft und/oder Wasser gefüllt werden kann, wenn die verschiedenen kennzeichnenden Verfahrensschritte wie beschrieben erreicht werden.
Hinsichtlich der Methoden für den Umlauf der Flüssigkeitsströme während des Verfahrens sind mehrere Alternativen möglich. Eine erste Option ist durch die Möglichkeit gegeben, Waschfluidströme in das Entwässerungssystem der Form einzuleiten, durch den porösen Filter in den Formhohlraum ausfließen zu lassen und sie über die Kanäle, die für das Einfüllen und Entfernen des Schlickers verwendet werden, aus der Form zu entleeren. Der Waschfluidstrom wird dann gegen den Strom in Unlauf gebracht, das heißt entgegengesetzt zu der Richtung, in der die keramische Masse in den Formhohlraum eingegeben wird.
Eine alternative Option ist durch die Möglichkeit gegeben, den Waschfluidstrom mit dem Strom umlaufen zu lassen, beispielsweise dadurch, dass die Waschlösungen direkt und lokal auf die Formoberflä che, also auf die Oberfläche des porösen Filters aufgebracht werden und dass ein Unterdruck derart auf die Form angewendet wird, dass der gewünschte Umlauf des Waschfluidstroms erzeugt wird.
Nachfolgend werden zwei Beispiele der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
BEISPIEL 1
In diesem Beispiel wird das erfindungsgemäße Verfahren angewendet, um eine Form zu regenerieren, die sowohl durch organische Substanzen, das heißt durch Fett und/oder Öl verschmutzt ist, als auch durch anorganische Verkrustungen, das heißt durch Ablagerungen, die aus Salzen oder Oxiden gebildet werden, die sich mit den Gemischen verbinden, aus denen die keramischen Gegenstände geformt werden.
Das Regenerationsverfahren erfolgt nach der in 3 sehr schematisch dargestellten Schrittabfolge.
Die Beseitigung der durch organische Substanzen verursachten Verschmutzungen beinhaltet einen ersten Schritt (Schritt A1 in 1) des Aufbringens einer wässrigen alkalischen Lösung, die Kaliumhydroxid in Konzentrationen von bis zu 20 Gew.-% enthält. Die Lösung wird "mit dem Strom" auf die zu regenerierende Form aufgebracht, das heißt, wie bereits oben erwähnt, in der gleichen Richtung, in der die keramische Masse in die Form eingegeben wird.
Die alkalische Lösung wird diskontinuierlich aufgebracht, das heißt in vorbestimmten Intervallen und ohne Rückführung in den Umlauf: Der Verfahrenszyklus ist so eingestellt, dass die Aufbringungsphasen für einen Zeitraum von 1 Stunde bis zu 24 Stunden mit Intervallen von mindestens 30 Minuten abgewechselt werden.
Darauf folgt ein Schritt, in dem die alkalische Lösung (Schritt A2 in 1) abgewaschen wird. Zur Durchführung des Waschschrittes wird für eine Zeitdauer von 10 bis 30 Minuten Wasser unter Druck mit dem Strom kontinuierlich und ohne Rückführung in den Umlauf aufgebracht.
Darauf folgt ein Schritt des Trocknens und des mechanischen Entfernens (Schritt LUFT in 1), in dem für eine Zeitdauer von 5 bis 15 Minuten Luft unter Druck gegen den Strom auf die Form aufgebracht wird.
Diese Schrittabfolge kann wiederholt werden, bis das geforderte Ergebnis erzielt ist.
Darauf folgt eine weitere Schrittabfolge, die in ihrer Gesamtheit in 3 als B bezeichnet und im Detail in 2 dargestellt ist, zur Beseitigung der anorganischen Verkrustungen.
Als Nächstes folgt ein Schritt (in 2 als B1 bezeichnet) des Angreifens der anorganischen Verkrustungen in saurer Umgebung mit einer wässrigen sauren Salzsäurelösung in Konzentrationen von bis zu 10 Gew.-%.
Diese wässrige saure Lösung wird durch kontinuierlichen Umlauf "gegen den Strom" aufgebracht – das heißt sie wird für eine Zeitdauer von 1 bis 24 Stunden entgegengesetzt zu der Richtung, in der die keramische Masse eingegeben wird, in den Umlauf rückgeführt.
Darauf folgt ein Schritt (der erste Schritt WASSER in 2) des Waschens der Form mit Wasser, das unter Druck diskontinuierlich mit dem Strom und ohne Rückführung in den Umlauf aufgebracht wird. Dieser Schritt dauert von 10 bis 60 Minuten und wechselt sich mit Intervallen von nicht über 5 Minuten ab.
Darauf folgt ein Schritt des Trocknens und des mechanischen Entfernens (der erste Schritt LUFT in 2), in dem für eine Zeitdauer von 5 bis 15 Minuten Luft unter Druck kontinuierlich gegen den Strom auf die Form aufgebracht wird.
Da keine bioorganischen oder biologischen Kontaminanten vorhanden sind, entfallen der Desinfektionsschritt B2 und der zugehörige Schritt LUFT.
Als Nächstes folgt ein Schritt des Angreifens in alkalischer Umgebung mit einer wässrigen alkalischen Natriumsilikatlösung in Konzentrationen von bis zu 10 Gew.-% (Schritt B3 in 2).
Die wässrige alkalische Lösung wird diskontinuierlich gegen den Strom auf die Form aufgebracht, ohne Rückführung in den Umlauf und abwechselnd mit Luft unter Druck. Dieser Schritt dauert von 30 bis 60 Minuten, während die Unterschritte des Aufbringens der Druckluft zwischen 2 und 5 Minuten dauern.
Darauf folgt ein Schritt des Trocknens und des mechanischen Entfernens (der dritte Schritt LUFT in 2), in dem für eine Zeitdauer von 5 bis 15 Minuten Luft unter Druck kontinuierlich gegen den Strom auf die Form aufgebracht wird.
Als Nächstes folgt ein weiterer Schritt des Angreifens in alkalischer Umgebung mit einer wässrigen alkalischen Natriumsilikatlösung in Konzentrationen von bis zu 10 Gew.-% (Schritt B4 in 2).
Die alkalische wässrige Lösung wird durch kontinuierliche Rückführung in den Umlauf gegen den Strom auf die Form aufgebracht. Dieser Schritt dauert von 1 bis 24 Stunden.
Darauf folgt ein Schritt des Trocknens und des mechanischen Entfernens (der vierte Schritt LUFT in 2), in dem für eine Zeitdauer von 5 bis 15 Minuten Luft unter Druck kontinuierlich gegen den Strom auf die Form aufgebracht wird.
Als Nächstes folgt noch ein weiterer Schritt des Angreifens in alkalischer Umgebung mit einer alkalischen wässrigen Natriumsilikatlösung in Konzentrationen von bis zu 10 Gew.-% (Schritt B5 in 2).
Die alkalische wässrige Lösung wird durch kontinuierliche Rückführung in den Umlauf gegen den Strom auf die Form aufgebracht. Durch die Auslegung des Zyklus wird sichergestellt, dass die abwechselnd aufgebrachten Fluide vollständig durch die Form strömen.
Dieser Schritt dauert von 1 bis 24 Stunden.
Darauf folgt ein Schritt des Trocknens und des mechanischen Entfernens (der vierte Schritt LUFT in 2), in dem für eine Zeitdauer von 5 bis 15 Minuten Luft unter Druck kontinuierlich gegen den Strom auf die Form aufgebracht wird.
Darauf folgt ein Schritt (der zweite Schritt WASSER in 2) des Waschens der Form mit Wasser, das unter Druck diskontinuierlich mit dem Strom und ohne Rückführung in den Umlauf aufgebracht wird. Dieser Schritt dauert von 10 bis 60 Minuten und wechselt sich mit Intervallen von nicht über 5 Minuten ab.
Als Nächstes folgt ein Schritt (in 2 als B6 bezeichnet) des Angreifens der anorganischen Verkrustungen in saurer Umgebung mit einer wässrigen sauren Salzsäurelösung in Konzentrationen von bis zu 20 Gew.-%.
Die wässrige saure Lösung wird diskontinuierlich mit dem Strom und ohne Rückführung in den Umlauf aufgebracht, für eine Zeitdauer von 5 bis 24 Stunden und abwechselnd mit Intervallen von mindestens 30 Minuten.
Darauf folgt ein Schritt (der dritte Schritt WASSER in 2) des Waschens der Form mit Wasser, das unter Druck diskontinuierlich mit dem Strom und ohne Rückführung in den Umlauf aufgebracht wird. Dieser Schritt dauert von 10 bis 60 Minuten und wechselt sich mit Intervallen von nicht über 5 Minuten ab.
Das Verfahren kann je nach den Anforderungen und den erzielten Ergebnissen im Ganzen oder teilweise wiederholt werden.
BEISPIEL 2
In diesem Beispiel wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Regenerieren einer Form eingesetzt, die durch bioorganische oder biologische Substanzen verschmutzt ist, das heißt durch Verunreinigungen, die in den Gemischen oder im Betriebswasser der Form enthalten sind, wie beispielsweise Humus und Bakteriengehalt im Allgemeinen, und durch anorganische Verkrustungen, das heißt durch Ablagerungen, die aus Salzen oder Oxiden gebildet werden, die sich mit den keramischen Massen verbinden.
Das Regenerationsverfahren erfolgt nach der in 2 dargestellten Schrittabfolge.
Die Beseitigung anorganischer Verkrustungen und die Vorbehandlung von Verschmutzung, die durch bioorganische Substanzen verursacht sind, beinhaltet einen ersten Schritt (Schritt B1 in 2) des Aufbringens einer wässrigen sauren Salzsäurelösung in Konzentrationen von bis zu 10 Gew.-%.
Diese wässrige saure Lösung wird durch kontinuierlichen Umlauf "gegen den Strom" aufgebracht – das heißt sie wird für eine Zeitdauer von 1 bis 24 Stunden entgegengesetzt zu der Richtung, in der die keramische Masse eingegeben wird, in den Umlauf rückgeführt.
Darauf folgt ein Schritt (der erste Schritt WASSER in 2) des Waschens der Form mit Wasser, das unter Druck diskontinuierlich mit dem Strom und ohne Rückführung in den Umlauf aufgebracht wird. Dieser Schritt dauert von 10 bis 60 Minuten und wechselt sich mit Intervallen von nicht über 5 Minuten ab.
Darauf folgt ein Schritt des Trocknens und des mechanischen Entfernens (der erste Schritt LUFT in 2), in dem für eine Zeitdauer von 5 bis 15 Minuten Luft unter Druck kontinuierlich gegen den Strom auf die Form aufgebracht wird.
Als Nächstes folgt ein Schritt des Angreifens in alkalischer Umgebung mit einer wässrigen Desinfektionslösung von Natriumhypochlorit in Konzentrationen von bis zu 15 Gew.-% (Schritt B2 in 2).
Darauf folgt ein Schritt des Trocknens und des mechanischen Entfernens (der zweite Schritt LUFT in 2), in dem für eine Zeitdauer von 5 bis 15 Minuten Luft unter Druck kontinuierlich gegen den Strom auf die Form aufgebracht wird.
Die wässrige Desinfektionslösung wird durch kontinuierlichen Umlauf mit dem Strom auf die Form aufgebracht. Dieser Schritt dauert von 30 Minuten bis 5 Stunden.
Als Nächstes folgt ein Schritt des Angreifens in alkalischer Umgebung mit einer wässrigen alkalischen Natriumsilikatlösung in Konzentrationen von bis zu 10 Gew.-% (Schritt B3 in 2).
Die wässrige alkalische Lösung wird diskontinuierlich gegen den Strom auf die Form aufgebracht, ohne Rückführung in den Umlauf und abwechselnd mit Luft unter Druck. Dieser Schritt dauert von 30 bis 60 Minuten, während die Unterschritte des Aufbringens der Druckluft zwischen 2 und 5 Minuten dauern.
Darauf folgt ein Schritt des Trocknens und des mechanischen Entfernens (der dritte Schritt LUFT in 2), in dem für eine Zeitdauer von 5 bis 15 Minuten Luft unter Druck kontinuierlich gegen den Strom auf die Form aufgebracht wird.
Als Nächstes folgt ein weiterer Schritt des Angreifens in alkalischer Umgebung mit einer wässrigen alkalischen Natriumsilikatlösung in Konzentrationen von bis zu 10 Gew.-% (Schritt B4 in 2).
Die wässrige alkalische Lösung wird durch kontinuierliche Rückführung in den Umlauf gegen den Strom auf die Form aufgebracht. Dieser Schritt dauert von 1 bis 24 Stunden.
Darauf folgt ein Schritt des Trocknens und des mechanischen Entfernens (der vierte Schritt LUFT in 2), in dem für eine Zeitdauer von 5 bis 15 Minuten Luft unter Druck kontinuierlich gegen den Strom auf die Form aufgebracht wird.
Als Nächstes folgt noch ein weiterer Schritt des Angreifens in alkalischer Umgebung mit einer wässrigen alkalischen Natriumsilikatlösung in Konzentrationen von bis zu 10 Gew.-% (Schritt B5 in 2).
Die wässrige alkalische Lösung wird durch diskontinuierliche Rückführung in den Umlauf gegen den Strom auf die Form aufgebracht. Durch die Auslegung des Zyklus wird sichergestellt, dass die abwechselnd aufgebrachten Fluide vollständig durch die Form strömen.
Dieser Schritt dauert von 1 bis 24 Stunden.
Darauf folgt ein Schritt des Trocknens und des mechanischen Entfernens (der vierte Schritt LUFT in 2), in dem für eine Zeitdauer von 5 bis 15 Minuten Luft unter Druck kontinuierlich gegen den Strom auf die Form aufgebracht wird.
Darauf folgt ein Schritt (der zweite Schritt WASSER in 2) des Waschens der Form mit Wasser, das unter Druck diskontinuierlich mit dem Strom und ohne Rückführung in den Umlauf aufgebracht wird. Dieser Schritt dauert von 10 bis 60 Minuten und wechselt sich mit Intervallen von nicht über 5 Minuten ab.
Als Nächstes folgt ein Schritt (in 2 als B6 bezeichnet) des Angreifens der anorganischen Verkrustungen in saurer Umgebung mit einer wässrigen sauren Salzsäurelösung in Konzentrationen von bis zu 20 Gew.-%.
Die wässrige saure Lösung wird diskontinuierlich mit dem Strom und ohne Rückführung in den Umlauf aufgebracht, für eine Zeitdauer von 5 bis 24 Stunden und abwechselnd mit Intervallen von mindestens 30 Minuten.
Darauf folgt ein Schritt (der dritte Schritt WASSER in 2) des Waschens der Form mit Wasser, das unter Druck diskontinuierlich mit dem Strom und ohne Rückführung in den Umlauf aufgebracht wird. Dieser Schritt dauert von 10 bis 60 Minuten und wechselt sich mit Intervallen von nicht über 5 Minuten ab.
Auch dieses Verfahren kann je nach den Anforderungen und den erzielten Ergebnissen im Ganzen oder teilweise wiederholt werden.
Die beschriebene Erfindung kann verschiedene Veränderungen und Anpassungen erfahren, die alle in den Bereich des erfinderischen Gedankens fallen, wie er in den Patentansprüchen dargelegt ist.

Claims

Verfahren zur funktionellen Regeneration der Porosität der Werkstoffe, die zur Fertigung von Formen (2) für die Herstellung keramischer Gegenstände verwendet werden, wenn die Poren durch den Gebrauch der Form (2) infolge der Verschmutzung durch organische Substanzen beeinträchtigt sind, wobei das Verfahren folgenden Schritt beinhaltet: Aufbringen (A1) eines ersten Fluidstroms auf die Form (2), wobei das Fluid eine alkalische Lösung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die alkalische Lösung so durch die Poren der Form strömt, dass die Verschmutzung durch organische Substanzen in der Form (2) und in deren Poren beseitigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Schritt (A2) des Waschens der Form (2) mit einem Waschfluid beinhaltet, der auf das Aufbringen (A1) der alkalischen Lösung folgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es nach dem Schritt (A1) des Aufbringens der alkalischen Lösung einen Schritt (B1) des Aufbringens eines Fluidstroms auf die Form (2) und durch deren Poren beinhaltet, wobei das Fluid eine saure Lösung enthält, um die durch anorganische Substanzen in der Form (2) und in deren Poren verursachten Verschmutzungen zu beseitigen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche von 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es nach dem Schritt (A1) des Aufbringens der alkalischen Lösung oder nach dem Waschschritt einen Schritt (B2) des Aufbringens eines Fluidstroms auf die Form (2) und durch deren Poren beinhaltet, wobei das Fluid eine Desinfektionslösung enthält, um die durch biologische Substanzen in der Form (2) und in deren Poren verursachten Verschmutzungen zu beseitigen.
Verfahren nach den Ansprüchen von 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Waschfluid Wasser ist.
Verfahren nach den Ansprüchen von 1 bis 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Waschschritt (A2) bezogen auf die Richtung, in der die Keramikmasse in den formgebenden Hohlraum der Form (2) eingefüllt wird, gegen den Strom ausgeführt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen von 1 bis 4 oder einem der vorhergehenden Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Waschschritt (A2) mit dem Strom ausgeführt wird, das heißt in der gleichen Richtung, in der die Keramikmasse in den formgebenden Hohlraum der Form (2) eingefüllt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen von 1 bis 4 oder einem der vorhergehenden Ansprüche von 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Waschschritt (A2) durch Anwenden eines Unterdrucks auf die Form (2) ausgeführt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen von 1 bis 4 oder einem der vorhergehenden Ansprüche von 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die alkalische Lösung eine wässrige alkalische Lösung ist und eine Lösung beinhaltet, die eine Mischung aus Reinigungsmitteln und grenzflächenaktiven Mitteln enthält.
Verfahren nach den Ansprüchen von 1 bis 4 oder einem der vorhergehenden Ansprüche von 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die alkalische Lösung eine wässrige alkalische Lösung ist und Reinigungsmittel enthält, die aus der Gruppe der kationischen und nichtionischen Reinigungsmittel ausgewählt sind, sowie grenzflächenaktive Mit tel, die aus der Gruppe der Alkylamino-Polyethoxylate ausgewählt sind.
Verfahren nach den Ansprüchen von 1 bis 4 oder einem der vorhergehenden Ansprüche von 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die saure Lösung eine wässrige Lösung ist, die eine Säure oder eine Mischung von Säuren in Gesamtkonzentrationen von nicht mehr als 10 Gew.-% enthält.
Verfahren nach den Ansprüchen von 1 bis 4 oder einem der vorhergehenden Ansprüche von 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die saure Lösung eine wässrige Lösung ist, die eine Säure oder eine Mischung von Säuren enthält, die aus der Säuregruppe der Salzsäuren, Flusssäuren, Schwefelsäuren und Salpetersäuren ausgewählt sind
Verfahren nach den Ansprüchen von 1 bis 4 oder einem der vorhergehenden Ansprüche von 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen weiteren Schritt des Waschens der Form (2) mit einem Waschfluid beinhaltet, der auf das Aufbringen (B1) der sauren Lösung folgt.
Verfahren nach den Ansprüchen von 1 bis 4 oder einem der vorhergehenden Ansprüche von 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt (B2) aufgebrachte Desinfektionslösung eine wässrige Lösung beinhaltet, die eine biozide Substanz enthält.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die biozide Substanz aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Natriumhypochlorit und quartären Ammoniumsalzen besteht.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige biozide Lösung eine wässrige Lösung ist, in der die biozide Substanz in Gesamtkonzentrationen von nicht über 15 Gew.-% vorhanden ist.
Verfahren nach den Ansprüchen von 1 bis 4 oder einem der vorhergehenden Ansprüche von 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Schritt (B3; B4, B5) des Aufbringens eines alkalischen Fluids auf die Form (2) beinhaltet, der auf den Schritt (B1) des Aufbringens der sauren Lösung folgt, um die durch anorganische Substanzen in der Form (2) und in deren Poren verursachten Verschmutzungen zu beseitigen.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass dem in Schritt (B3; B4, B5) verwendeten alkalischen Fluid ein Verflüssiger zugesetzt ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die Verbindungen wie Polyphosphate und Natrium- und Ammoniumsalze von Polyacrylaten mit niedrigem Molekulargewicht beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sequenzielle Anwendungen eines gasförmigen Stroms beinhaltet, die auf den Schritt (B3; B4; B5) des Aufbringens des alkalischen Fluids folgen.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das in Schritt (B3, B4, B5) auf die Form (2) aufgebrachte alkalische Fluid Reinigungsmittel enthält, die aus der Gruppe der kationischen und nichtionischen Reinigungsmittel ausgewählt sind, sowie grenzflächenaktive Mittel, die aus der Gruppe der Alkylamino-Polyethoxylate ausgewählt sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche von 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt (B6) des Aufbringens einer sauren Lösung beinhaltet, wobei dieser Anwendungsschritt (B6) auf den Schritt (B3, B4, B5) des Aufbringens des alkalischen Fluids auf die Form (2) folgt.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt (B6) aufgebrachte saure Lösung eine wässrige Lösung aus Säuren oder Mischungen von Säuren in Konzentrationen von bis zu 20 Gew.-% enthält.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Schritt (B6) des Aufbringens einer sauren Lösung ferner ein Schritt des Waschens der Form (2) folgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Schritt (B3; B4, B5) des Aufbringens eines alkalischen Fluids auf die Form (2) beinhaltet, der auf den Schritt (B1) des Aufbringens der sauren Lösung folgt, um die durch anorganische Substanzen in der Form (2) und in deren Poren verursachten Verschmutzungen zu beseitigen.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass dem in Schritt (B3, B4, B5) verwendeten alkalischen Fluid ein Verflüssiger zugesetzt ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die Verbindungen wie Polyphosphate und Natrium- und Ammoniumsalze von Polyacrylaten mit niedrigem Molekulargewicht beinhaltet.
Arbeitsstation, in der das Regenerationsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche implementiert ist, bestehend aus: einem Behandlungstank (1), über dem die zu regenerierenden Formen (2) angeordnet sind; einem Rohr (3), das mit einer Pumpe (4) ausgestattet ist, durch das die Waschfluide von mindestens einem Zufuhrtank (6a; 6b) so der Form (2) zugeleitet werden, dass sie durch deren Poren strömen, wobei die Fluide dann aus dem Behandlungstank (1) entnommen und durch die Form (2) wieder in den Umlauf rückgeführt werden; automatische Steuerungseinrichtungen (7), die entsprechend der Art der Verschmutzungen der Porosität des Konstruktionswerkstoffes der Form (2) programmiert werden können; Abfangeinrichtungen (5), die über die automatischen Steuerungseinrichtungen (7) angesteuert werden, und die es ermöglichen, den Umlauf der Fluide zu steuern und die Fluide zu einem Auslass (8) zu leiten, wenn eine voreingestellte Steuerbedingung erfüllt ist.
Station nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Rohr (9; 10; 11; 12) beinhaltet, das zu dem Rohr (3) führt, das mit der Form (2) verbunden ist und Abfangeinrichtungen (5) aufweist, die auf Befehl geschaltet werden können und die über die automatischen Steuerungseinrichtungen (7) angesteuert werden, um es zu ermöglichen, dass die verschiedenen Fluide, die entsprechend den speziellen Schritten des Regenerationsverfahren ausgewählt werden, dem Rohr (3) zugestellt werden, das sie zur Form (2) leitet.